JP7274039B2 - Substrate processing method, semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program - Google Patents
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Description
本開示は、基板処理方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラムに関する。 The present disclosure relates to a substrate processing method, a semiconductor device manufacturing method, a substrate processing apparatus, and a program.
半導体装置の製造工程の一工程として、複数種類のガスを用いて基板上に膜を形成する処理が行われることがある(例えば特許文献1,2参照)。この場合に、複数種類のガスを用いて、基板の表面に設けられた凹部内を埋め込むように膜を形成する処理が行われることがある。 2. Description of the Related Art As one process of manufacturing a semiconductor device, a process of forming a film on a substrate using a plurality of kinds of gases is sometimes performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this case, a process of forming a film by using a plurality of kinds of gases may be performed so as to fill the concave portions provided on the surface of the substrate.
本開示は、基板の表面に設けられた凹部内を埋め込むように形成される膜の特性を向上させることを目的とする。 An object of the present disclosure is to improve the properties of a film that is formed so as to fill a concave portion provided on the surface of a substrate.
本開示の一態様によれば、
(a)表面に凹部が形成された基板に対して原料ガスを供給する工程と、前記基板に対して第1窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する工程と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を行う技術が提供される。According to one aspect of the present disclosure,
(a) supplying a source gas to a substrate having recesses formed on its surface; supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; and supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; and supplying the containing gas at a first temperature for a predetermined number of times, at least any one of the source gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas a step of forming an oligomer containing an element on the surface of the substrate and in the recess, allowing it to grow and flow to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recess;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
technology is provided.
本開示によれば、基板の表面に設けられた凹部内を埋め込むように形成される膜の特性を向上させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the characteristics of the film formed so as to fill the concave portion provided on the surface of the substrate.
<本開示の第1態様>
以下、本開示の第1態様について図1~図4を参照しながら説明する。<First aspect of the present disclosure>
The first aspect of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
(1)基板処理装置の構成
図1に示すように、処理炉202は加熱機構(温度調整部)としてのヒータ207を有する。ヒータ207は円筒形状であり、保持板に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ207は、ガスを熱で活性化(励起)させる活性化機構(励起部)としても機能する。(1) Configuration of Substrate Processing Apparatus As shown in FIG. 1, the
ヒータ207の内側には、ヒータ207と同心円状に反応管203が配設されている。反応管203は、例えば石英(SiO2)または炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料により構成され、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管203の下方には、反応管203と同心円状に、マニホールド209が配設されている。マニホールド209は、例えばステンレス鋼(SUS)等の金属材料により構成され、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド209の上端部は、反応管203の下端部に係合しており、反応管203を支持するように構成されている。マニホールド209と反応管203との間には、シール部材としてのOリング220aが設けられている。反応管203はヒータ207と同様に垂直に据え付けられている。主に、反応管203とマニホールド209とにより処理容器(反応容器)が構成される。処理容器の筒中空部には処理室201が形成される。処理室201は、基板としてのウエハ200を収容可能に構成されている。この処理室201内でウエハ200に対する処理が行われる。A
処理室201内には、第1~第3供給部としてのノズル249a~249cが、マニホールド209の側壁を貫通するようにそれぞれ設けられている。ノズル249a~249cを第1~第3ノズルとも称する。ノズル249a~249cは、例えば石英またはSiC等の耐熱性材料である非金属材料により構成されている。ノズル249a~249cには、ガス供給管232a~232cがそれぞれ接続されている。ノズル249a~249cはそれぞれ異なるノズルであり、ノズル249a,249cのそれぞれは、ノズル249bに隣接して設けられている。
In the
ガス供給管232a~232cには、ガス流の上流側から順に、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)241a~241cおよび開閉弁であるバルブ243a~243cがそれぞれ設けられている。ガス供給管232aのバルブ243aよりも下流側には、ガス供給管232eが接続されている。ガス供給管232bのバルブ243bよりも下流側には、ガス供給管232d,232fがそれぞれ接続されている。ガス供給管232cのバルブ243cよりも下流側には、ガス供給管232gが接続されている。ガス供給管232d~232gには、ガス流の上流側から順に、MFC241d~241gおよびバルブ243d~243gがそれぞれ設けられている。ガス供給管232a~232gは、例えば,SUS等の金属材料により構成されている。
The
図2に示すように、ノズル249a~249cは、反応管203の内壁とウエハ200との間における平面視において円環状の空間に、反応管203の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ200の配列方向上方に向かって立ち上がるようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル249a~249cは、ウエハ200が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うようにそれぞれ設けられている。平面視において、ノズル249bは、処理室201内に搬入されるウエハ200の中心を挟んで後述する排気口231aと一直線上に対向するように配置されている。ノズル249a,249cは、ノズル249bと排気口231aの中心とを通る直線Lを、反応管203の内壁(ウエハ200の外周部)に沿って両側から挟み込むように配置されている。直線Lは、ノズル249bとウエハ200の中心とを通る直線でもある。すなわち、ノズル249cは、直線Lを挟んでノズル249aと反対側に設けられているということもできる。ノズル249a,249cは、直線Lを対称軸として線対称に配置されている。ノズル249a~249cの側面には、ガスを供給するガス供給孔250a~250cがそれぞれ設けられている。ガス供給孔250a~250cは、それぞれが、平面視において排気口231aと対向(対面)するように開口しており、ウエハ200に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス供給孔250a~250cは、反応管203の下部から上部にわたって複数設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ガス供給管232aからは、原料ガスとして、例えば、ウエハ200の表面上に形成される膜を構成する主元素としてのシリコン(Si)を含むシラン系ガスが、MFC241a、バルブ243a、ノズル249aを介して処理室201内へ供給される。シラン系ガスとしては、Siおよびハロゲンを含有するガス、すなわち、ハロシラン系ガスを用いることができる。ハロゲンには、塩素(Cl)、フッ素(F)、臭素(Br)、ヨウ素(I)等が含まれる。ハロシラン系ガスとしては、例えば、シリコン、炭素(C)、およびハロゲンを含有するガス、すなわち、有機ハロシラン系ガスを用いることができる。有機ハロシラン系ガスとしては、例えば、Si、C、およびClを含むガス、すなわち、有機クロロシラン系ガスを用いることができる。
From the
ガス供給管232bからは、第1窒素(N)及び水素(H)含有ガスとして、例えば、アミン系ガスが、MFC241b、バルブ243b、ノズル249bを介して処理室201内へ供給される。アミン系ガスは、更にCを含有しており、アミン系ガスをC、N及びH含有ガスと称することもできる。
From the
ガス供給管232cからは、第2N及びH含有ガスとして、例えば、窒化水素系ガスが、MFC241c、バルブ243c、ノズル249cを介して処理室201内へ供給される。
From the
ガス供給管232dからは、酸素(O)含有ガスとして、例えば、O及びH含有ガスが、MFC241d、バルブ243d、ガス供給管232b、ノズル249bを介して処理室201内へ供給される。
From the
ガス供給管232e~232gからは、不活性ガスが、それぞれMFC241e~241g、バルブ243e~243g、ガス供給管232a~232c、ノズル249a~249cを介して処理室201内へ供給される。不活性ガスは、パージガス、キャリアガス、希釈ガス等として作用する。
Inert gases are supplied into the
主に、ガス供給管232a、MFC241a、バルブ243aにより、原料ガス供給系(シラン系ガス供給系)が構成される。主に、ガス供給管232b、MFC241b、バルブ243bにより、第1N及びH含有ガス供給系(アミン系ガス供給系)が構成される。主に、ガス供給管232c、MFC241c、バルブ243cにより、第2N及びH含有ガス供給系(窒化水素系ガス供給系)が構成される。主に、ガス供給管232d、MFC241d、バルブ243dにより、O含有ガス供給系が構成される。主に、ガス供給管232e~232g、MFC241e~241g、バルブ243e~243gにより、不活性ガス供給系が構成される。
A source gas supply system (silane-based gas supply system) is mainly composed of the
上述の各種供給系のうち、いずれか、或いは、全ての供給系は、バルブ243a~243gやMFC241a~241g等が集積されてなる集積型供給システム248として構成されていてもよい。集積型供給システム248は、ガス供給管232a~232gのそれぞれに対して接続され、ガス供給管232a~232g内への各種ガスの供給動作、すなわち、バルブ243a~243gの開閉動作やMFC241a~241gによる流量調整動作等が、後述するコントローラ121によって制御されるように構成されている。集積型供給システム248は、一体型、或いは、分割型の集積ユニットとして構成されており、ガス供給管232a~232g等に対して集積ユニット単位で着脱を行うことができ、集積型供給システム248のメンテナンス、交換、増設等を、集積ユニット単位で行うことが可能なように構成されている。
Any or all of the supply systems described above may be configured as an
反応管203の側壁下方には、処理室201内の雰囲気を排気する排気口231aが設けられている。図2に示すように、排気口231aは、平面視において、ウエハ200を挟んでノズル249a~249c(ガス供給孔250a~250c)と対向(対面)する位置に設けられている。排気口231aは、反応管203の側壁の下部より上部に沿って、すなわち、ウエハ配列領域に沿って設けられていてもよい。排気口231aには排気管231が接続されている。排気管231には、処理室201内の圧力を検出する圧力検出器(圧力検出部)としての圧力センサ245および圧力調整器(圧力調整部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ244を介して、真空排気装置としての真空ポンプ246が接続されている。APCバルブ244は、真空ポンプ246を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室201内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、更に、真空ポンプ246を作動させた状態で、圧力センサ245により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調節することで、処理室201内の圧力を調整することができるように構成されている。主に、排気管231、APCバルブ244、圧力センサ245により、排気系が構成される。真空ポンプ246を排気系に含めて考えてもよい。
Below the side wall of the
マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219は、例えばSUS等の金属材料により構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ219の上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220bが設けられている。シールキャップ219の下方には、後述するボート217を回転させる回転機構267が設置されている。回転機構267の回転軸255は、シールキャップ219を貫通してボート217に接続されている。回転機構267は、ボート217を回転させることでウエハ200を回転させるように構成されている。シールキャップ219は、反応管203の外部に設置された昇降機構としてのボートエレベータ115によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ115は、シールキャップ219を昇降させることで、ウエハ200を処理室201内外に搬入および搬出(搬送)する搬送装置(搬送機構)として構成されている。
Below the manifold 209, a
マニホールド209の下方には、シールキャップ219を降下させボート217を処理室201内から搬出した状態で、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシャッタ219sが設けられている。シャッタ219sは、例えばSUS等の金属材料により構成され、円盤状に形成されている。シャッタ219sの上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220cが設けられている。シャッタ219sの開閉動作(昇降動作や回動動作等)は、シャッタ開閉機構115sにより制御される。
Below the manifold 209, a
基板支持具としてのボート217は、複数枚、例えば25~200枚のウエハ200を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート217は、例えば石英やSiC等の耐熱性材料により構成される。ボート217の下部には、例えば石英やSiC等の耐熱性材料により構成される断熱板218が多段に支持されている。
The
反応管203内には、温度検出器としての温度センサ263が設置されている。温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ207への通電具合を調整することで、処理室201内の温度が所望の温度分布となる。温度センサ263は、反応管203の内壁に沿って設けられている。
A
図3に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ121は、CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶装置121c、I/Oポート121dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM121b、記憶装置121c、I/Oポート121dは、内部バス121eを介して、CPU121aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ121には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置122が接続されている。
As shown in FIG. 3, a
記憶装置121cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等で構成されている。記憶装置121c内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する基板処理における各手順をコントローラ121に実行させ、所定の結果を得ることができるように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、プロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。RAM121bは、CPU121aによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
The
I/Oポート121dは、上述のMFC241a~241g、バルブ243a~243g、圧力センサ245、APCバルブ244、真空ポンプ246、温度センサ263、ヒータ207、回転機構267、ボートエレベータ115、シャッタ開閉機構115s等に接続されている。
The I/
CPU121aは、記憶装置121cから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置122からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置121cからレシピを読み出すように構成されている。CPU121aは、読み出したレシピの内容に沿うように、MFC241a~241gによる各種ガスの流量調整動作、バルブ243a~243gの開閉動作、APCバルブ244の開閉動作および圧力センサ245に基づくAPCバルブ244による圧力調整動作、真空ポンプ246の起動および停止、温度センサ263に基づくヒータ207の温度調整動作、回転機構267によるボート217の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ115によるボート217の昇降動作、シャッタ開閉機構115sによるシャッタ219sの開閉動作等を制御するように構成されている。
The
コントローラ121は、外部記憶装置123に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。外部記憶装置123は、例えば、HDD等の磁気ディスク、CD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリ、SSD等の半導体メモリ等を含む。記憶装置121cや外部記憶装置123は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置121c単体のみを含む場合、外部記憶装置123単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置123を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
The
(2)基板処理工程
上述の基板処理装置を用い、半導体装置の製造工程の一工程として、基板としてのウエハ200の表面上に膜を形成する処理シーケンス例について、主に図4を用いて説明する。なお、本態様では、ウエハ200として、その表面にトレンチやホール等の凹部が形成されたシリコン基板(シリコンウエハ)を用いる例について説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ121により制御される。(2) Substrate Processing Process An example of a processing sequence for forming a film on the surface of a
図4に示すように、本態様の処理シーケンスでは、
表面に凹部が形成されたウエハ200に対して原料ガスを供給するステップ(原料ガス供給)と、ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップ(第1N及びH含有ガス供給)と、ウエハ200に対して第2N及びH含有ガスを供給するステップ(第2N及びH含有ガス供給)と、を含むサイクルを、第1温度下で所定回数(n回、nは1以上の整数)行うことで、原料ガス、第1N及びH含有ガス、および第2N及びH含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、ウエハ200の表面と凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層を形成するステップ(オリゴマー含有層形成)と、
ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層が形成されたウエハ200に対して、第1温度以上の第2温度下でポストトリートメント(以下、PTとも称する)を行うことで、ウエハ200の表面と凹部内とに形成されたオリゴマー含有層を改質させて、凹部内を埋め込むように、オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成するステップ(PT)と、
を行う。As shown in FIG. 4, in the processing sequence of this aspect,
a step of supplying a source gas to the
By performing post treatment (hereinafter also referred to as PT) at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the
I do.
なお、図4に示す処理シーケンスでは、上述の原料ガス供給、第1N及びH含有ガス供給、第2N及びH含有ガス供給を非同時に行う。 In the processing sequence shown in FIG. 4, the supply of the source gas, the supply of the first N- and H-containing gas, and the supply of the second N- and H-containing gas are performed non-simultaneously.
本明細書では、上述の処理シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。以下の第2,3態様等を含む変形例等の説明においても、同様の表記を用いる。 In this specification, the processing sequence described above may also be indicated as follows for convenience. The same notation is used also in the following explanations of modified examples including the second and third aspects.
(原料ガス→第1N及びH含有ガス→第2N及びH含有ガス)×n→PT (source gas → first N- and H-containing gas → second N- and H-containing gas) × n → PT
本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものを意味する場合や、ウエハとその表面に形成された所定の層や膜との積層体を意味する場合がある。本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものの表面を意味する場合や、ウエハ上に形成された所定の層等の表面を意味する場合がある。本明細書において「ウエハ上に所定の層を形成する」と記載した場合は、ウエハそのものの表面上に所定の層を直接形成することを意味する場合や、ウエハ上に形成されている層等の上に所定の層を形成することを意味する場合がある。本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。 When the term "wafer" is used in this specification, it may mean the wafer itself, or it may mean a laminate of a wafer and a predetermined layer or film formed on its surface. In this specification, the term "wafer surface" may mean the surface of the wafer itself or the surface of a predetermined layer formed on the wafer. In the present specification, the term "formation of a predetermined layer on a wafer" means that a predetermined layer is formed directly on the surface of the wafer itself, or a layer formed on the wafer, etc. It may mean forming a given layer on top of. The use of the term "substrate" in this specification is synonymous with the use of the term "wafer".
(ウエハチャージおよびボートロード)
複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)された後、シャッタ開閉機構115sによりシャッタ219sが移動させられて、マニホールド209の下端開口が開放される(シャッタオープン)。その後、図1に示すように、複数枚のウエハ200を支持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内へ搬入(ボートロード)される。この状態で、シールキャップ219は、Oリング220bを介してマニホールド209の下端をシールした状態となる。(wafer charge and boat load)
After the
(圧力調整および温度調整)
ボートロードが終了した後、処理室201内、すなわち、ウエハ200が存在する空間が所望の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ246によって真空排気(減圧排気)される。この際、処理室201内の圧力は圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ244がフィードバック制御される(圧力調整)。また、処理室201内のウエハ200が所望の処理温度となるように、ヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合がフィードバック制御される(温度調整)。また、回転機構267によるウエハ200の回転を開始する。処理室201内の排気、ウエハ200の加熱および回転は、いずれも、少なくともウエハ200に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。(pressure regulation and temperature regulation)
After the boat loading is finished, the inside of the
(オリゴマー含有層形成)
その後、次のステップ1~3を順次実行する。(Oligomer-containing layer formation)
After that, the following steps 1 to 3 are sequentially executed.
[ステップ1]
このステップでは、処理室201内のウエハ200に対して原料ガスを供給する。[Step 1]
In this step, source gas is supplied to the
具体的には、バルブ243aを開き、ガス供給管232a内へ原料ガスを流す。原料ガスは、MFC241aにより流量調整され、ノズル249aを介して処理室201内へ供給され、排気口231aより排気される。このとき、ウエハ200に対して原料ガスが供給される(原料ガス供給)。このとき、バルブ243e~243gを開き、ノズル249a~249cのそれぞれを介して処理室201内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。
Specifically, the
所定の時間が経過した後、バルブ243aを閉じ、処理室201内への原料ガスの供給を停止する。そして、処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留するガス等を処理室201内から排除する。このとき、バルブ243e~243gを開き、ノズル249a~249cを介して処理室201内へ不活性ガスを供給する。ノズル249a~249cより供給される不活性ガスは、パージガスとして作用し、これにより、ウエハ200が存在する空間、すなわち、処理室201内がパージされる(パージ)。
After a predetermined time has passed, the
原料ガスとしては、モノシラン(SiH4、略称:MS)ガス、ジシラン(Si2H6、略称:DS)ガス等のC及びハロゲン非含有のシラン系ガスや、ジクロロシラン(SiH2Cl2、略称:DCS)ガス、ヘキサクロロジシラン(Si2Cl6、略称:HCDS)ガス等のC非含有のハロシラン系ガスや、トリメチルシラン(SiH(CH3)3、略称:TMS)ガス、ジメチルシラン(SiH2(CH3)2、略称:DMS)ガス、トリエチルシラン(SiH(C2H5)3、略称:TES)ガス、ジエチルシラン(SiH2(C2H5)2、略称:DES)ガス等のアルキルシラン系ガスや、ビス(トリクロロシリル)メタン((SiCl3)2CH2、略称:BTCSM)ガス、1,2-ビス(トリクロロシリル)エタン((SiCl3)2C2H4、略称:BTCSE)ガス等のアルキレンハロシラン系ガスや、トリメチルクロロシラン(SiCl(CH3)3、略称:TMCS)ガス、ジメチルジクロロシラン(SiCl2(CH3)2、略称:DMDCS)ガス、トリエチルクロロシラン(SiCl(C2H5)3、略称:TECS)ガス、ジエチルジクロロシラン(SiCl2(C2H5)2、略称:DEDCS)ガス、1,1,2,2-テトラクロロ-1,2-ジメチルジシラン((CH3)2Si2Cl4、略称:TCDMDS)ガス、1,2-ジクロロ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン((CH3)4Si2Cl2、略称:DCTMDS)ガス等のアルキルハロシラン系ガスを用いることができる。Examples of source gases include C- and halogen-free silane-based gases such as monosilane (SiH 4 , abbreviation: MS) gas and disilane (Si 2 H 6 , abbreviation: DS) gas, and dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 , abbreviation: :DCS) gas, C-free halosilane gas such as hexachlorodisilane ( Si2Cl6 , abbreviation: HCDS ) gas, trimethylsilane (SiH( CH3 ) 3 , abbreviation: TMS) gas, dimethylsilane ( SiH2 (CH 3 ) 2 , abbreviation: DMS) gas, triethylsilane (SiH(C 2 H 5 ) 3 , abbreviation: TES) gas, diethylsilane (SiH 2 (C 2 H 5 ) 2 , abbreviation: DES) gas, etc. Alkylsilane-based gases, bis(trichlorosilyl)methane ((SiCl 3 ) 2 CH 2 , abbreviation: BTCSM) gas, 1,2-bis(trichlorosilyl)ethane ((SiCl 3 ) 2 C 2 H 4 , abbreviation: BTCSE) gas, trimethylchlorosilane (SiCl( CH3 ) 3 , abbreviation: TMCS) gas, dimethyldichlorosilane ( SiCl2 ( CH3 ) 2 , abbreviation: DMDCS) gas, triethylchlorosilane (SiCl (C 2 H 5 ) 3 , abbreviation: TECS) gas, diethyldichlorosilane (SiCl 2 (C 2 H 5 ) 2 , abbreviation: DEDCS) gas, 1,1,2,2-tetrachloro-1,2-dimethyl Disilane ((CH 3 ) 2 Si 2 Cl 4 , abbreviation: TCDMDS) gas, 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetramethyldisilane ((CH 3 ) 4 Si 2 Cl 2 , abbreviation: DCTMDS) gas An alkylhalosilane-based gas such as gas can be used.
不活性ガスとしては、窒素(N2)ガスや、アルゴン(Ar)ガス、ヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、キセノン(Xe)ガス等の希ガスを用いることができる。この点は、後述する各ステップにおいても同様である。As the inert gas, a rare gas such as nitrogen (N 2 ) gas, argon (Ar) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas, or xenon (Xe) gas can be used. This point also applies to each step described later.
[ステップ2]
このステップでは、処理室201内のウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給する。[Step 2]
In this step, a first N and H containing gas is supplied to the
具体的には、バルブ243bを開き、ガス供給管232b内へ第1N及びH含有ガスを流す。第1N及びH含有ガスは、MFC241bにより流量調整され、ノズル249bを介して処理室201内へ供給され、排気口231aより排気される。このとき、ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスが供給される(第1N及びH含有ガス供給)。このとき、バルブ243e~243gを開き、ノズル249a~249cのそれぞれを介して処理室201内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。
Specifically, the
所定の時間が経過した後、バルブ243bを閉じ、処理室201内への第1N及びH含有ガスの供給を停止する。そして、ステップ1におけるパージと同様の処理手順、処理条件により、処理室201内に残留するガス等を処理室201内から排除する。
After a predetermined time has passed, the
第1N及びH含有ガスとしては、例えば、アンモニア(NH3)ガス等の窒化水素系ガスや、モノエチルアミン(C2H5NH2、略称:MEA)ガス、ジエチルアミン((C2H5)2NH、略称:DEA)ガス、トリエチルアミン((C2H5)3N、略称:TEA)ガス等のエチルアミン系ガスや、モノメチルアミン(CH3NH2、略称:MMA)ガス、ジメチルアミン((CH3)2NH、略称:DMA)ガス、トリメチルアミン((CH3)3N、略称:TMA)ガス等のメチルアミン系ガスや、モノメチルヒドラジン((CH3)HN2H2、略称:MMH)ガス、ジメチルヒドラジン((CH3)2N2H2、略称:DMH)ガス、トリメチルヒドラジン((CH3)2N2(CH3)H、略称:TMH)ガス等の有機ヒドラジン系ガスや、ピリジン(C5H5N)ガス、ピペラジン(C4H10N2)ガス等の環状アミン系ガスを用いることができる。Examples of the first N- and H-containing gas include hydrogen nitride-based gas such as ammonia (NH 3 ) gas, monoethylamine (C 2 H 5 NH 2 , abbreviation: MEA) gas, diethylamine ((C 2 H 5 ) 2 NH, abbreviation: DEA) gas, ethylamine-based gas such as triethylamine ((C 2 H 5 ) 3 N, abbreviation: TEA) gas, monomethylamine (CH 3 NH 2 , abbreviation: MMA) gas, dimethylamine ((CH 3 ) 2NH (abbreviation: DMA) gas, methylamine-based gas such as trimethylamine ((CH 3 ) 3 N, abbreviation: TMA) gas, and monomethylhydrazine ((CH 3 )HN 2 H 2 , abbreviation: MMH) gas , organic hydrazine-based gases such as dimethylhydrazine ((CH 3 ) 2 N 2 H 2 , abbreviation: DMH) gas, trimethylhydrazine ((CH 3 ) 2 N 2 (CH 3 )H, abbreviation: TMH) gas, pyridine Cyclic amine-based gases such as (C 5 H 5 N) gas and piperazine (C 4 H 10 N 2 ) gas can be used.
[ステップ3]
このステップでは、処理室201内のウエハ200に対して第2N及びH含有ガスを供給する。[Step 3]
In this step, a second N and H containing gas is supplied to the
具体的には、バルブ243cを開き、ガス供給管232c内へ第2N及びH含有ガスを流す。第2N及びH含有ガスは、MFC241cにより流量調整され、ノズル249cを介して処理室201内へ供給され、排気口231aより排気される。このとき、ウエハ200に対して第2N及びH含有ガスが供給される(第2N及びH含有ガス供給)。このとき、バルブ243e~243gを開き、ノズル249a~249cのそれぞれを介して処理室201内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。
Specifically, the
所定の時間が経過した後、バルブ243cを閉じ、処理室201内への第2N及びH含有ガスの供給を停止する。そして、ステップ1におけるパージと同様の処理手順、処理条件により、処理室201内に残留するガス等を処理室201内から排除する。
After a predetermined time has passed, the
第2N及びH含有ガスとしては、例えば、アンモニア(NH3)ガス、ジアゼン(N2H2)ガス、ヒドラジン(N2H4)ガス、N3H8ガス等の窒化水素系ガスを用いることができる。第2N及びH含有ガスとしては、第1N及びH含有ガスと分子構造が異なるガスを用いるのが好ましい。ただし、処理条件によっては、第2N及びH含有ガスとして、第1N及びH含有ガスと分子構造が同一であるガスを用いることも可能である。As the second N- and H-containing gas, for example, a hydrogen nitride-based gas such as ammonia (NH 3 ) gas, diazene (N 2 H 2 ) gas, hydrazine (N 2 H 4 ) gas, N 3 H 8 gas may be used. can be done. As the second N- and H-containing gas, it is preferable to use a gas having a molecular structure different from that of the first N- and H-containing gas. However, depending on the processing conditions, it is possible to use a gas having the same molecular structure as the first N- and H-containing gas as the second N- and H-containing gas.
[所定回数実施]
その後、上述したステップ1~3を非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数(n回、nは1以上の整数)行う。[Predetermined number of times]
Thereafter, a cycle of performing steps 1 to 3 described above asynchronously, that is, without synchronization, is performed a predetermined number of times (n times, where n is an integer equal to or greater than 1).
このとき、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件(温度)下で、サイクルを所定回数行う。好ましくは、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスの熱分解および原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件(温度)下で、サイクルを所定回数行う。また好ましくは、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスが熱分解することなく原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件(温度)下で、サイクルを所定回数行う。また好ましくは、オリゴマー含有層に流動性を生じさせる条件(温度)下で、サイクルを所定回数行う。また好ましくは、オリゴマー含有層をウエハ200の表面に形成された凹部内の奥に流動させて流れ込ませ、この凹部内の奥から凹部内をオリゴマー含有層により埋め込む条件(温度)下で、サイクルを所定回数行う。
At this time, when the raw material gas exists alone, the cycle is performed a predetermined number of times under the condition (temperature) in which the physical adsorption of the raw material gas is dominant over the chemisorption of the raw material gas. Preferably, when the raw material gas exists alone, the cycle is performed a predetermined number of times under the conditions (temperature) where the physical adsorption of the raw material gas is dominant over the thermal decomposition of the raw material gas and the chemisorption of the raw material gas. . Further, preferably, the cycle is performed under conditions (temperature) in which, when the raw material gas exists alone, the raw material gas is not thermally decomposed and physical adsorption of the raw material gas is predominantly caused rather than chemisorption of the raw material gas. Repeat a predetermined number of times. Further, preferably, the cycle is performed a predetermined number of times under conditions (temperature) that make the oligomer-containing layer fluid. Further, preferably, the cycle is performed under the conditions (temperature) in which the oligomer-containing layer is caused to flow deep into the recess formed on the surface of the
原料ガス供給における処理条件としては、
原料ガス供給流量:10~1000sccm
原料ガス供給時間:1~300秒
不活性ガス供給流量(ガス供給管毎):10~10000sccm
処理温度(第1温度):0~150℃、好ましくは10~100℃、より好ましくは20~60℃
処理圧力:10~6000Pa、好ましくは50~2000Pa
が例示される。The processing conditions for supplying the raw material gas are as follows.
Raw material gas supply flow rate: 10 to 1000 sccm
Raw material gas supply time: 1 to 300 seconds Inert gas supply flow rate (per gas supply pipe): 10 to 10000 sccm
Treatment temperature (first temperature): 0 to 150°C, preferably 10 to 100°C, more preferably 20 to 60°C
Treatment pressure: 10-6000 Pa, preferably 50-2000 Pa
are exemplified.
本明細書における「0~150℃」のような数値範囲の表記は、下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、例えば、「0~150℃」とは「0℃以上150℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。 In this specification, the expression of a numerical range such as "0 to 150°C" means that the lower limit and the upper limit are included in the range. Therefore, for example, "0 to 150°C" means "0°C to 150°C". The same applies to other numerical ranges.
第1N及びH含有ガス供給における処理条件としては、
第1N及びH含有ガス供給流量:10~5000sccm
第1N及びH含有ガス供給時間:1~300秒
が例示される。他の処理条件は、原料ガス供給における処理条件と同様とすることができる。The treatment conditions for supplying the first N- and H-containing gas are as follows:
First N- and H-containing gas supply flow rate: 10 to 5000 sccm
First N- and H-containing gas supply time: 1 to 300 seconds are exemplified. Other processing conditions can be the same as the processing conditions for supplying the raw material gas.
第2N及びH含有ガス供給における処理条件としては、
第2N及びH含有ガス供給流量:10~5000sccm
第2N及びH含有ガス供給時間:1~300秒
が例示される。他の処理条件は、原料ガス供給における処理条件と同様とすることができる。The processing conditions for supplying the second N- and H-containing gas are as follows:
Second N- and H-containing gas supply flow rate: 10 to 5000 sccm
Second N- and H-containing gas supply time: 1 to 300 seconds are exemplified. Other processing conditions can be the same as the processing conditions for supplying the raw material gas.
原料ガス供給、第1N及びH含有ガス供給、第2N及びH含有ガス供給を上述の処理条件下で行うことにより、原料ガス、第1N及びH含有ガス、および第2N及びH含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、ウエハ200の表面と凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層を形成することが可能となる。なお、オリゴマーとは、比較的少量(例えば10~100個)のモノマー(単量体)が結合した、比較的分子量の低い(例えば分子量が10000以下の)重合体のことをいう。原料ガス、第1N及びH含有ガス、第2N及びH含有ガスとして、それぞれ、アルキルクロロシラン系ガス等のアルキルハロシラン系ガス、アミン系ガス、窒化水素系ガスを用いる場合、オリゴマー含有層は、例えば、Si、Cl、N等の各種元素や、CH3やC2H5といったCxH2x+1(xは1~3の整数)の化学式で表される物質を含む層となる。By performing the raw material gas supply, the first N- and H-containing gas supply, and the second N- and H-containing gas supply under the above-described processing conditions, at least one of the raw material gas, the first N- and H-containing gas, and the second N- and H-containing gas An oligomer containing an element contained in either is generated on the surface of the
なお、上述の処理温度を0℃未満とすると、処理室201内へ供給された原料ガスが液化し易くなり、原料ガスを気体状態でウエハ200に対して供給することが困難となることがある。この場合、上述のオリゴマー含有層を形成する反応が進みにくくなることがあり、ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層を形成することが困難となることがある。処理温度を0℃以上とすることで、この課題を解消することが可能となる。処理温度を10℃以上とすることで、この課題を充分に解消することが可能となり、処理温度を20℃以上とすることで、この課題をより充分に解消することが可能となる。
If the processing temperature is less than 0° C., the raw material gas supplied into the
また、処理温度を150℃よりも高い温度とすると、後述する第1N及びH含有ガスによる触媒作用が弱くなり、上述のオリゴマー含有層を形成する反応が進みにくくなることがある。この場合、ウエハ200の表面と凹部内とに生成されたオリゴマーが、成長するよりも、脱離する方が支配的となり、ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層を形成することが困難となることがある。処理温度を150℃以下とすることで、この課題を解消することが可能となる。処理温度を100℃以下とすることで、この課題を充分に解消することが可能となり、処理温度を60℃以下とすることで、この課題をより充分に解消することが可能となる。
Moreover, if the treatment temperature is higher than 150° C., the catalytic action of the first N- and H-containing gas, which will be described later, is weakened, and the reaction for forming the oligomer-containing layer described above may be difficult to proceed. In this case, the detachment of the oligomer produced on the surface of the
これらのことから、処理温度は、0℃以上150℃以下、好ましくは10℃以上100℃以下、より好ましくは20℃以上60℃以下とするのが望ましい。 For these reasons, the treatment temperature is desirably 0° C. or higher and 150° C. or lower, preferably 10° C. or higher and 100° C. or lower, more preferably 20° C. or higher and 60° C. or lower.
なお、パージにおける処理条件としては、
不活性ガス供給流量(ガス供給管毎):10~20000sccm
不活性ガス供給時間:1~300秒
処理圧力:10~6000Pa
が例示される。他の処理条件は、原料ガス供給における処理条件と同様とすることができる。The processing conditions for purging are as follows.
Inert gas supply flow rate (each gas supply pipe): 10 to 20000 sccm
Inert gas supply time: 1 to 300 seconds Processing pressure: 10 to 6000 Pa
are exemplified. Other processing conditions can be the same as the processing conditions for supplying the raw material gas.
パージを上述の処理条件下で行うことにより、ウエハ200の表面と凹部内とに形成されるオリゴマー含有層の流動を促進させつつ、オリゴマー含有層に含まれる余剰成分、例えば、余剰ガスや、Clを含む副生成物を排出させることが可能となる。
By purging under the above-described processing conditions, while promoting the flow of the oligomer-containing layer formed on the surface of the
(ポストトリートメント)
ウエハ200の表面と凹部内とにオリゴマー含有層が形成された後、ウエハ200の温度を、上述の第1温度以上の第2温度へ変更させるように、好ましくは、上述の第1温度よりも高い第2温度へ変更させるように、ヒータ207の出力を調整する。(post treatment)
After the oligomer-containing layer is formed on the surface of
このとき、処理室201内のウエハ200に対して、N含有ガスとしてN2ガス等の不活性ガスを供給する。具体的には、バルブ243e~243gを開き、ガス供給管232e~232g内へ不活性ガスを流す。不活性ガスは、MFC241e~241gにより流量調整され、ノズル249a~249cを介して処理室201内へ供給され、排気口231aより排気される。このとき、ウエハ200に対して不活性ガスが供給される。At this time, an inert gas such as N 2 gas is supplied as the N-containing gas to the
本ステップは、ウエハ200の表面と凹部内とに形成されたオリゴマー含有層に流動性を生じさせる条件下で行うのが好ましい。また、本ステップは、ウエハ200の表面と凹部内とに形成されたオリゴマー含有層の流動を促進させつつ、オリゴマー含有層に含まれる余剰成分、例えば、余剰ガスや、Clを含む副生成物を排出させ、オリゴマー含有層を緻密化させる条件下で行うのが好ましい。
This step is preferably performed under conditions that make the oligomer-containing layer formed on the surface of the
ポストトリートメントにおける処理条件としては、
不活性ガス供給流量(ガス供給管毎):10~20000sccm
処理温度(第2温度):100~1000℃、好ましくは200~600℃
処理圧力:10~80000Pa、好ましくは200~6000Pa
処理時間:300~10800秒
が例示される。The processing conditions for post-treatment are as follows.
Inert gas supply flow rate (each gas supply pipe): 10 to 20000 sccm
Treatment temperature (second temperature): 100 to 1000°C, preferably 200 to 600°C
Treatment pressure: 10 to 80000 Pa, preferably 200 to 6000 Pa
Processing time: 300 to 10800 seconds are exemplified.
ポストトリートメントを上述の条件下で行うことにより、ウエハ200の表面と凹部内とに形成されたオリゴマー含有層を改質させることができる。これにより、凹部内を埋め込むように、オリゴマー含有層が改質されてなる膜として、Si、CおよびNを含む膜であるシリコン炭窒化膜(SiCN膜)を形成することが可能となる。また、オリゴマー含有層の流動を促進させつつ、オリゴマー含有層に含まれる余剰成分を排出させ、オリゴマー含有層を緻密化させることが可能となる。
By performing the post treatment under the conditions described above, the oligomer-containing layer formed on the surface of the
(アフターパージおよび大気圧復帰)
SiCN膜の形成が完了した後、ノズル249a~249cのそれぞれからパージガスとしての不活性ガスを処理室201内へ供給し、排気口231aより排気する。これにより、処理室201内がパージされ、処理室201内に残留するガスや反応副生成物が処理室201内から除去される(アフターパージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガスに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復帰)。(After-purge and return to atmospheric pressure)
After the formation of the SiCN film is completed, an inert gas as a purge gas is supplied into the
(ボートアンロードおよびウエハディスチャージ)
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降され、マニホールド209の下端が開口される。そして、処理済のウエハ200が、ボート217に支持された状態でマニホールド209の下端から反応管203の外部に搬出(ボートアンロード)される。ボートアンロードの後は、シャッタ219sが移動させられ、マニホールド209の下端開口がOリング220cを介してシャッタ219sによりシールされる(シャッタクローズ)。処理済のウエハ200は、反応管203の外部に搬出された後、ボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。(boat unload and wafer discharge)
After that, the
(3)本態様による効果
本態様によれば、以下に示す1つ又は複数の効果が得られる。(3) Effects of this aspect According to this aspect, one or more of the following effects can be obtained.
(a)オリゴマー含有層形成を上述の第1温度下で行い、ポストトリートメントを第1温度以上の第2温度下で行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。なお、ポストトリートメントを第1温度よりも高い第2温度下で行うことにより、上述の効果をより高めることが可能となる。 (a) By forming the oligomer-containing layer at the first temperature and performing the post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the recess. becomes. By performing the post-treatment at a second temperature higher than the first temperature, the above effects can be further enhanced.
(b)オリゴマー含有層形成では、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件下で、サイクルを所定回数行うことにより、オリゴマー含有層の流動性を高めることができ、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (b) In the formation of the oligomer-containing layer, when the source gas is present alone, the cycle is performed a predetermined number of times under conditions in which physical adsorption of the source gas is dominant over chemisorption of the source gas. The fluidity of the oligomer-containing layer can be increased, and the embedding characteristics of the film formed in the recess can be improved.
(c)オリゴマー含有層形成では、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスの熱分解および原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件下で、サイクルを所定回数行うことにより、オリゴマー含有層の流動性を高めることが可能となる。結果として、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (c) in the oligomer-containing layer formation, the cycle is run under conditions where, when the source gas is present alone, the physisorption of the source gas predominates over the thermal decomposition of the source gas and the chemisorption of the source gas; By repeating the treatment a predetermined number of times, it becomes possible to increase the fluidity of the oligomer-containing layer. As a result, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the recess.
(d)オリゴマー含有層形成では、原料ガスが単独で存在した場合に、原料ガスが熱分解することなく原料ガスの化学吸着よりも原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件下で、サイクルを所定回数行うことにより、オリゴマー含有層の流動性を高めることが可能となる。結果として、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (d) in the formation of the oligomer-containing layer, under conditions where the raw material gas is not thermally decomposed when the raw material gas is present alone, but the physical adsorption of the raw material gas is dominant over the chemisorption of the raw material gas; By performing the cycle a predetermined number of times, it becomes possible to increase the fluidity of the oligomer-containing layer. As a result, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the recess.
(e)オリゴマー含有層形成では、オリゴマー含有層に流動性を生じさせる条件下で、サイクルを所定回数行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (e) In the formation of the oligomer-containing layer, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the recess by repeating the cycle a predetermined number of times under conditions that make the oligomer-containing layer fluid.
(f)オリゴマー含有層形成では、オリゴマー含有層を凹部内の奥に流動させて流れ込ませ、凹部内の奥から凹部内をオリゴマー含有層により埋め込む条件下で、サイクルを所定回数行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (f) In the formation of the oligomer-containing layer, the oligomer-containing layer is caused to flow into the depth of the recess, and the recess is filled with the oligomer-containing layer from the depth of the recess. It is possible to improve the embedding characteristics of the film formed inside.
(g)原料ガスとしてアルキルクロロシラン系ガスを用いることにより、オリゴマー含有層にSi,C,Clを含ませることが可能となる。 (g) By using an alkylchlorosilane-based gas as a raw material gas, it is possible to make the oligomer-containing layer contain Si, C, and Cl.
(h)第1N及びH含有ガスの分子構造と、第2N及びH含有ガスの分子構造と、を異ならせることにより、それぞれのガスに、異なる役割を持たせることが可能となる。例えば、本態様のように、第1N及びH含有ガスとして、アミン系ガスを用いることにより、このガスを触媒として作用させ、原料ガス供給によりウエハ200の表面に物理吸着した原料ガスをアクティベートさせることが可能となる。また、第2N及びH有ガスとして、窒化水素系ガスを用いることにより、このガスをNソースとして作用させ、オリゴマー含有層にNを含ませることが可能となる。
(h) By differentiating the molecular structure of the first N- and H-containing gas from the molecular structure of the second N- and H-containing gas, each gas can play a different role. For example, as in the present embodiment, by using an amine-based gas as the first N- and H-containing gas, this gas acts as a catalyst to activate the raw material gas physically adsorbed on the surface of the
(i)オリゴマー含有層形成では、原料ガス供給と、第1N及びH含有ガス供給と、第2N及びH含有ガス供給と、を非同時に行うサイクルを所定回数行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (i) In the formation of the oligomer-containing layer, a cycle of non-simultaneously supplying the raw material gas, supplying the first N- and H-containing gas, and supplying the second N- and H-containing gas is performed a predetermined number of times to form the layer in the recess. It is possible to improve the embedding characteristics of the film.
これは、原料ガスと、触媒として作用する第1N及びH含有ガスとを、タイミングを変えて別々に供給することにより、原料ガスと第1N及びH含有ガスとの混ざり具合のばらつきを制御することができることによるもの、と考えられる。本態様によれば、ウエハ200の表面と凹部内との複数箇所に生成されるそれぞれのオリゴマーの成長のばらつきを改善させ、微細な領域での成長ばらつきを抑制し、それによる凹部内におけるボイドやシームなどの発生を抑制することが可能となる。結果として、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。すなわち、ボイドフリーかつシームレスな埋め込みが可能となる。
In this method, the raw material gas and the first N- and H-containing gas acting as a catalyst are supplied separately at different timings to control variations in the degree of mixing between the raw material gas and the first N- and H-containing gas. It is thought that this is due to the fact that According to this aspect, the variation in the growth of each oligomer generated in a plurality of places on the surface of the
(j)オリゴマー含有層形成では、所定のタイミングでパージを行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。また、凹部内を埋め込むように形成される膜の不純物濃度を低減させることが可能となる。これにより、凹部内に形成される膜のウェットエッチング耐性を向上させることが可能となる。 (j) In the formation of the oligomer-containing layer, by performing purging at a predetermined timing, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the concave portion. Further, it is possible to reduce the impurity concentration of the film formed so as to fill the recess. This makes it possible to improve the wet etching resistance of the film formed in the recess.
(k)ポストトリートメントを、オリゴマー含有層に流動性を生じさせる条件下で行うことにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。 (k) By performing the post-treatment under conditions that make the oligomer-containing layer fluid, it is possible to improve the embedding characteristics of the film formed in the concave portion.
(l)ポストトリートメントでは、オリゴマー含有層の流動を促進させつつ、オリゴマー含有層に含まれる余剰成分を排出させ、オリゴマー含有層を緻密化させることにより、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。また、凹部内を埋め込むように形成される膜の不純物濃度を低減させ、さらには、膜密度を高めることが可能となる。これらにより、凹部内に形成される膜のウェットエッチング耐性を向上させることが可能となる。 (l) In the post treatment, while promoting the fluidization of the oligomer-containing layer, surplus components contained in the oligomer-containing layer are discharged and the oligomer-containing layer is densified, thereby improving the embedding characteristics of the film formed in the recess. can be improved. In addition, it is possible to reduce the impurity concentration of the film formed so as to fill the recess, and further to increase the film density. As a result, the wet etching resistance of the film formed in the recess can be improved.
(m)ポストトリートメントにおいて、ウエハ200に対してN含有ガスを供給することにより、オリゴマー含有層の流動を促進させ、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。また、凹部内を埋め込むように形成される膜の不純物濃度を低減させ、さらには、膜密度を高めることが可能となる。これらにより、凹部内に形成される膜のウェットエッチング耐性を向上させることが可能となる。
(m) By supplying N-containing gas to the
(n)上述の効果は、オリゴマー含有層形成において、上述の各種原料ガス、上述の各種第1N及びH含有ガス、上述の各種第2N及びH含有ガス、上述の各種不活性ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。また、上述の効果は、サイクルにおけるガスの供給順序を変更した場合であっても、同様に得ることができる。また、上述の効果は、ポストトリートメントにおいて、N含有ガス以外のガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。 (n) The above effect is obtained when the above various raw material gases, the above various first N- and H-containing gases, the above-mentioned various second N- and H-containing gases, and the above-mentioned various inert gases are used in forming the oligomer-containing layer. can be similarly obtained. Moreover, the above effects can be similarly obtained even when the order of gas supply in the cycle is changed. Moreover, the above-mentioned effect can be similarly obtained even when using a gas other than the N-containing gas in the post treatment.
<本開示の第2態様>
続いて、本開示の第2態様について、主に図5を参照しながら説明する。<Second aspect of the present disclosure>
Next, the second aspect of the present disclosure will be described mainly with reference to FIG.
図5や以下に示す処理シーケンスのように、オリゴマー含有層形成では、
ウエハ200に対して原料ガスを供給するステップと、ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップと、を同時に行うステップと、
ウエハ200に対して第2N及びH含有ガスを供給するステップと、
を非同時に行うサイクルを所定回数(n回、nは1以上の整数)行うようにしてもよい。As in FIG. 5 and the processing sequence shown below, oligomer-containing layer formation involves:
simultaneously performing a step of supplying a source gas to the
supplying a second N and H containing gas to the
may be performed a predetermined number of times (n times, where n is an integer equal to or greater than 1).
(原料ガス+第1N及びH含有ガス→第2N及びH含有ガス)×n→PT (source gas + first N- and H-containing gas → second N- and H-containing gas) × n → PT
本態様によっても、上述の第1態様と同様の効果が得られる。また、本態様においては、原料ガスと第1N及びH含有ガスとを同時に供給することから、サイクルレートを向上させ、基板処理の生産性を高めることが可能となる。 This aspect also provides the same effects as the above-described first aspect. Moreover, in this aspect, since the raw material gas and the first N- and H-containing gas are simultaneously supplied, it is possible to improve the cycle rate and increase the productivity of substrate processing.
<本開示の第3態様>
続いて、本開示の第3態様について、主に図6を参照しながら説明する。<Third aspect of the present disclosure>
Next, the third aspect of the present disclosure will be described mainly with reference to FIG.
図6や以下に示す処理シーケンスのように、オリゴマー含有層形成では、
ウエハ200に対して原料ガスを供給するステップと、ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップと、を同時に行うステップと、
ウエハ200に対して第2N及びH含有ガスを供給するステップと、
ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップと、
を非同時に行うサイクルを所定回数(n回、nは1以上の整数)行うようにしてもよい。As in FIG. 6 and the processing sequence shown below, in forming the oligomer-containing layer,
simultaneously performing a step of supplying a source gas to the
supplying a second N and H containing gas to the
supplying a first N and H containing gas to the
may be performed a predetermined number of times (n times, where n is an integer equal to or greater than 1).
(原料ガス+第1N及びH含有ガス→第2N及びH含有ガス→第1N及びH含有ガス)×n→PT (source gas + first N- and H-containing gas → second N- and H-containing gas → first N- and H-containing gas) × n → PT
本態様によっても、上述の第1態様と同様の効果が得られる。なお、本態様においは、サイクル中の1回目に流す第1N及びH含有ガスを触媒として作用させ、原料ガスをアクティベートさせることが可能となる。また、サイクル中の2回目に流す第1N及びH含有ガスを、オリゴマー含有層形成時に生じた副生成物を除去するガス、すなわち、反応性パージガスとして作用させることが可能となる。これら第1N及びH含有ガスを供給する際における処理条件は、それぞれ、上述した第1N及びH含有ガス供給における処理条件と同様とすることができる。 This aspect also provides the same effects as the above-described first aspect. In addition, in this aspect, the first N- and H-containing gas that is flowed for the first time in the cycle can act as a catalyst to activate the raw material gas. In addition, the first N- and H-containing gas, which is flowed for the second time during the cycle, can be made to act as a gas for removing by-products generated during the formation of the oligomer-containing layer, that is, as a reactive purge gas. The processing conditions for supplying these first N- and H-containing gases can be the same as the processing conditions for supplying the above-described first N- and H-containing gases.
<本開示の他の態様>
以上、本開示の種々の態様を具体的に説明した。但し、本開示は上述の態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。<Other aspects of the present disclosure>
Various aspects of the present disclosure have been specifically described above. However, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
例えば、ポストトリートメントでは、オリゴマー含有層が形成されたウエハ200に対して、水素(H2)ガス等のH含有ガスを供給してもよく、NH3ガス等のN含有ガス、すなわちN及びH含有ガスを供給してもよく、H2Oガス等のO含有ガス、すなわちO及びH含有ガスを供給してもよい。なお、O含有ガスとしてO2ガスを供給してもよい。すなわち、ポストトリートメントでは、オリゴマー含有層が形成されたウエハ200に対して、N含有ガス、H含有ガス、N及びH含有ガス、O含有ガス、O及びH含有ガスのうち少なくともいずれかを供給してもよい。For example, in the post treatment, an H-containing gas such as hydrogen (H 2 ) gas may be supplied to the
ポストトリートメントにおいてH含有ガスを供給する際の処理条件としては、
H含有ガス供給流量:10~3000sccm
処理温度(第2温度):100~1000℃、好ましくは200~600℃
処理圧力:10~1000Pa、好ましくは200~800Pa
処理時間:300~10800秒
が例示される。The processing conditions for supplying the H-containing gas in post-treatment are as follows:
H-containing gas supply flow rate: 10 to 3000 sccm
Treatment temperature (second temperature): 100 to 1000°C, preferably 200 to 600°C
Treatment pressure: 10-1000 Pa, preferably 200-800 Pa
Processing time: 300 to 10800 seconds are exemplified.
ポストトリートメントにおいてN及びH含有ガスを供給する際の処理条件としては、
N及びH含有ガス供給流量:10~10000sccm
処理温度(第2温度):100~1000℃、好ましくは200~600℃
処理圧力:10~6000Pa、好ましくは200~2000Pa
処理時間:300~10800秒
が例示される。The processing conditions for supplying the N- and H-containing gas in post-treatment are as follows:
N and H containing gas supply flow rate: 10 to 10000 sccm
Treatment temperature (second temperature): 100 to 1000°C, preferably 200 to 600°C
Treatment pressure: 10-6000 Pa, preferably 200-2000 Pa
Processing time: 300 to 10800 seconds are exemplified.
ポストトリートメントにおいてO含有ガスを供給する際の処理条件としては、
O含有ガス供給流量:10~10000sccm
処理温度(第2温度):100~1000℃、好ましくは100~600℃
処理圧力:10~90000Pa、好ましくは20000~80000Pa
処理時間:300~10800秒
が例示される。The processing conditions for supplying the O-containing gas in post-treatment are as follows:
O-containing gas supply flow rate: 10 to 10000 sccm
Treatment temperature (second temperature): 100 to 1000°C, preferably 100 to 600°C
Treatment pressure: 10 to 90000 Pa, preferably 20000 to 80000 Pa
Processing time: 300 to 10800 seconds are exemplified.
これらの場合であっても、上述の第1態様と同様の効果が得られる。 Even in these cases, the same effects as in the above-described first mode can be obtained.
なお、H含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合や、N及びH含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合の方が、N2ガス等の不活性ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合よりも、オリゴマー含有層の流動性を高め、凹部内に形成される膜の埋め込み特性を向上させることが可能となる。また、H含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合や、N及びH含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合の方が、N2ガス等の不活性ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合よりも、凹部内に形成される膜の不純物濃度を低減させ、膜密度を高め、ウェットエッチング耐性を向上させることが可能となる。なお、N及びH含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合の方が、H含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合よりも、これらの効果を高めることが可能となる。It should be noted that post-treatment in an H-containing gas atmosphere or N- and H-containing gas atmosphere is more effective than post-treatment in an inert gas atmosphere such as N2 gas. , it is possible to increase the fluidity of the oligomer-containing layer and improve the embedding characteristics of the film formed in the recess. In addition, when post-treatment is performed in an H-containing gas atmosphere or in an N- and H-containing gas atmosphere, post-treatment is performed in an inert gas atmosphere such as N2 gas. , the impurity concentration of the film formed in the recess can be reduced, the film density can be increased, and the wet etching resistance can be improved. These effects can be enhanced when post-treatment is performed in an N- and H-containing gas atmosphere as compared to when post-treatment is performed in an H-containing gas atmosphere.
なお、O含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合、オリゴマー含有層が改質されてなる膜に、Oを含ませることが可能となり、この膜を、Si、O、C、およびNを含む膜であるシリコン酸窒炭化膜(SiOCN膜)とすることが可能となる。 Note that when post-treatment is performed in an O-containing gas atmosphere, O can be included in the film obtained by modifying the oligomer-containing layer. A silicon oxynitride carbide film (SiOCN film) can be obtained.
また例えば、ポストトリートメントでは、
オリゴマー含有層が形成されたウエハ200に対してN2ガス等のN含有ガス、H2ガス等のH含有ガス、および、NH3ガス等のN及びH含有ガスのうち少なくともいずれかを供給するステップと、
オリゴマー含有層が形成されたウエハ200に対してH2Oガス等のO含有ガス(O及びH含有ガス)を供給するステップと、
を非同時に行うようにしてもよい。この場合、上記2つのステップのうち、前段のステップを第1ポストトリートメント、後段のステップを第2ポストトリートメントと称することができる。For example, in post-treatment,
At least one of N-containing gas such as N2 gas, H-containing gas such as H2 gas, and N and H-containing gas such as NH3 gas is supplied to the
supplying an O-containing gas (O- and H-containing gas) such as H 2 O gas to the
may be performed non-simultaneously. In this case, of the two steps, the former step can be called the first post-treatment, and the latter step can be called the second post-treatment.
第1、第2ポストトリートメントのそれぞれにおける処理条件は、上述の各態様のポストトリートメントにおける処理条件と同様とすることができる。 The processing conditions in each of the first and second post-treatments can be the same as the processing conditions in the post-treatments of the above embodiments.
この場合であっても、上述の第1態様と同様の効果が得られる。 Even in this case, the same effect as in the above-described first mode can be obtained.
なお、O含有ガス雰囲気下でポストトリートメントを行う場合、オリゴマー含有層が改質されてなる膜中にOを含ませ、この膜を、SiOCN膜とすることが可能となる。また、O含有ガスとして酸化力の比較的低いH2Oガス等のO及びH含有ガスを用いることにより、オリゴマー含有層が改質されてなるSiOCN膜中からのCの脱離を抑制することが可能となる。また、第1、第2ポストトリートメントをこの順に行うことにより、オリゴマー含有層が改質されてなるSiOCN膜中からのCの脱離を抑制することが可能となる。Note that when the post-treatment is performed in an O-containing gas atmosphere, O can be included in the film obtained by modifying the oligomer-containing layer, and this film can be made into a SiOCN film. In addition, by using an O- and H-containing gas such as H 2 O gas with relatively low oxidizing power as the O-containing gas, desorption of C from the SiOCN film formed by modifying the oligomer-containing layer can be suppressed. becomes possible. Further, by performing the first and second post treatments in this order, it is possible to suppress desorption of C from the SiOCN film obtained by modifying the oligomer-containing layer.
また例えば、以下に示す処理シーケンスのように、第1態様と第3態の一部とを組み合わせるようにしてもよい。 Further, for example, the first mode and part of the third mode may be combined as in the processing sequence shown below.
(原料ガス→第1N及びH含有ガス→第2N及びH含有ガス→第1N及びH含有ガス)×n→PT (source gas → first N- and H-containing gas → second N- and H-containing gas → first N- and H-containing gas) × n → PT
すなわち、オリゴマー含有層形成では、
ウエハ200に対して原料ガスを供給するステップと、
ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップと、
ウエハ200に対して第2N及びH含有ガスを供給するステップと、
ウエハ200に対して第1N及びH含有ガスを供給するステップと、
を非同時に行うサイクルを所定回数(n回、nは1以上の整数)行うようにしてもよい。That is, in oligomer-containing layer formation,
supplying a raw material gas to the
supplying a first N and H containing gas to the
supplying a second N and H containing gas to the
supplying a first N and H containing gas to the
may be performed a predetermined number of times (n times, where n is an integer equal to or greater than 1).
この処理シーケンスによれば、第1態様により得られる効果と第3態様の一部により得られる効果との両方の効果を得ることが可能となる。 According to this processing sequence, it is possible to obtain both the effect obtained by the first aspect and the effect obtained by part of the third aspect.
上述の態様では、オリゴマー含有層形成とポストトリートメントとを、同一の処理室201内で(in-situで)行う例について説明した。しかしながら、本開示はこのような態様に限定されない。例えば、オリゴマー含有層形成とポストトリートメントとを別々の処理室内で(ex-situで)行うようにしてもよい。この場合においても上述の態様における効果と同様の効果が得られる。上述の種々の場合において、これらのステップをin-situで行えば、途中、ウエハ200が大気曝露されることはなく、ウエハ200を真空下に置いたまま一貫してこれらの処理を行うことができ、安定した基板処理を行うことができる。また、これらのステップをex-situで行えば、それぞれの処理室内の温度を例えば各ステップでの処理温度又はそれに近い温度に予め設定しておくことができ、温度調整に要する時間を短縮させ、生産効率を高めることができる。
In the above embodiment, the example in which the formation of the oligomer-containing layer and the post-treatment are performed in the same processing chamber 201 (in-situ) has been described. However, the present disclosure is not limited to such aspects. For example, oligomer-containing layer formation and post-treatment may be performed in separate processing chambers (ex-situ). Even in this case, the same effect as that in the above-described mode can be obtained. In the various cases described above, if these steps are performed in-situ, the
ここまで、ウエハ200の表面に形成された凹部内を埋め込むように、SiCN膜やSiOCN膜を形成する例について説明したが、本開示はこれらの例に限定されない。すなわち、原料ガス、第1N及びH含有ガス、第2N及びH含有ガスのガス種を任意に組み合わせ、ウエハ200の表面に形成された凹部内を埋め込むように、シリコン窒化膜(SiN膜)、シリコン酸化膜(SiO膜)、シリコン酸炭化膜(SiOC膜)、シリコン膜(Si膜)を形成する場合においても、本開示は好適に適用可能である。これらの場合においても、上述の態様における効果と同様の効果が得られる。
So far, an example of forming the SiCN film or the SiOCN film so as to fill the concave portion formed on the surface of the
基板処理に用いられるレシピは、処理内容に応じて個別に用意し、電気通信回線や外部記憶装置123を介して記憶装置121c内に格納しておくことが好ましい。そして、処理を開始する際、CPU121aが、記憶装置121c内に格納された複数のレシピの中から、基板処理の内容に応じて、適正なレシピを適宜選択することが好ましい。これにより、1台の基板処理装置で様々な膜種、組成比、膜質、膜厚の膜を、再現性よく形成することができるようになる。また、オペレータの負担を低減でき、操作ミスを回避しつつ、処理を迅速に開始できるようになる。
Recipes used for substrate processing are preferably prepared individually according to the processing contents and stored in the
上述のレシピは、新たに作成する場合に限らず、例えば、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを変更することで用意してもよい。レシピを変更する場合は、変更後のレシピを、電気通信回線や当該レシピを記録した記録媒体を介して、基板処理装置にインストールしてもよい。また、既存の基板処理装置が備える入出力装置122を操作し、基板処理装置に既にインストールされていた既存のレシピを直接変更するようにしてもよい。
The above-described recipe is not limited to the case of newly creating the recipe, but may be prepared by modifying an existing recipe that has already been installed in the substrate processing apparatus, for example. When changing the recipe, the changed recipe may be installed in the substrate processing apparatus via an electric communication line or a recording medium recording the recipe. Alternatively, an existing recipe already installed in the substrate processing apparatus may be directly changed by operating the input/
上述の態様では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、例えば、一度に1枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。また、上述の態様では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用できる。 In the above embodiment, an example of forming a film using a batch-type substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates at once has been described. The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be suitably applied, for example, to the case of forming a film using a single substrate processing apparatus that processes one or several substrates at a time. Further, in the above embodiments, an example of forming a film using a substrate processing apparatus having a hot wall type processing furnace has been described. The present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be suitably applied to the case of forming a film using a substrate processing apparatus having a cold wall type processing furnace.
これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述の態様や変形例と同様なシーケンス、処理条件にて成膜を行うことができ、これらと同様の効果が得られる。 Even when these substrate processing apparatuses are used, film formation can be performed under the same sequence and processing conditions as in the above embodiments and modifications, and the same effects as these can be obtained.
また、上述の態様や変形例等は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理手順、処理条件は、例えば、上述の態様の処理手順、処理条件と同様とすることができる。 In addition, the above aspects, modifications, and the like can be used in combination as appropriate. The processing procedure and processing conditions at this time can be, for example, the same as the processing procedures and processing conditions of the above-described mode.
200 ウエハ(基板)
201 処理室200 wafer (substrate)
201 processing chamber
Claims (28)
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する工程と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法。 (a) simultaneously performing a step of supplying a source gas to a substrate having recesses formed on its surface and a step of supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
A substrate processing method comprising:
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する工程と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法。 (a) simultaneously performing a step of supplying a source gas to a substrate having recesses formed on its surface and a step of supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
A substrate processing method comprising :
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を有する基板処理方法。 (a) supplying a raw material gas containing silicon and halogen to a substrate having recesses formed on its surface ; supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; and supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas at a first temperature for a predetermined number of times to obtain the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen and hydrogen An oligomer containing an element contained in at least one of the contained gases is generated on the surface of the substrate and in the recess, grown, and flowed to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recess. forming;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
A substrate processing method comprising :
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を有し、
(b)は、
前記基板に対して窒素含有ガス、水素含有ガス、および、窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかを供給する工程と、
前記基板に対して酸素含有ガスを供給する工程と、
を含む基板処理方法。 (a) supplying a source gas to a substrate having recesses formed on its surface; supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; and supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; and supplying the containing gas at a first temperature for a predetermined number of times, at least any one of the source gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas a step of forming an oligomer containing an element on the surface of the substrate and in the recess, allowing it to grow and flow to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recess;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
has
(b) is
supplying at least one of a nitrogen-containing gas, a hydrogen-containing gas, and a nitrogen and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying an oxygen-containing gas to the substrate;
A substrate processing method comprising:
前記原料ガスの熱分解および前記原料ガスの化学吸着よりも前記原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件下で、もしくは、
前記原料ガスが熱分解することなく前記原料ガスの化学吸着よりも前記原料ガスの物理吸着の方が支配的に生じる条件下で、
前記サイクルを所定回数行う請求項1~5のいずれか1項に記載の基板処理方法。 In (a), when the raw material gas exists alone,
or
Under conditions in which physical adsorption of the raw material gas is dominant over chemisorption of the raw material gas without thermal decomposition of the raw material gas,
6. The substrate processing method according to claim 1, wherein said cycle is performed a predetermined number of times.
前記基板に対して前記原料ガスを供給する工程と、
前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
前記基板に対して前記第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
を非同時に行うことを含む請求項3又は4に記載の基板処理方法。 The cycle in (a) comprises:
supplying the raw material gas to the substrate;
supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying the second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
5. The substrate processing method according to claim 3 or 4, comprising performing non-simultaneously.
前記パージにより、前記オリゴマー含有層の流動を促進させつつ、前記オリゴマー含有層に含まれる余剰成分を排出させる請求項1~9のいずれか1項に記載の基板処理方法。 The cycle in (a) further includes purging the space in which the substrate resides;
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 9, wherein the purging promotes fluidization of the oligomer-containing layer and discharges surplus components contained in the oligomer-containing layer.
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する工程と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 (a) simultaneously performing a step of supplying a source gas to a substrate having recesses formed on its surface and a step of supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
A method of manufacturing a semiconductor device having
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する工程と、supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する工程と、at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
を有する半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device having
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
を有する半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device having
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する工程と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film obtained by modifying the oligomer-containing layer so as to fill the recess;
を有し、has
(b)は、(b) is
前記基板に対して窒素含有ガス、水素含有ガス、および、窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかを供給する工程と、supplying at least one of a nitrogen-containing gas, a hydrogen-containing gas, and a nitrogen and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して酸素含有ガスを供給する工程と、supplying an oxygen-containing gas to the substrate;
を含む半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device comprising:
基板に対して第1窒素及び水素含有ガスを供給する第1窒素及び水素含有ガス供給系と、
基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する第2窒素及び水素含有ガス供給系と、
基板を加熱するヒータと、
(a)表面に凹部が形成された基板に対して前記原料ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、を同時に行う処理と、
前記基板に対して前記第2窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する処理と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する処理と、
を行わせるように、前記原料ガス供給系、前記第1窒素及び水素含有ガス供給系、前記第2窒素及び水素含有ガス供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 a raw material gas supply system for supplying a raw material gas to the substrate ;
a first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate ;
a second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate ;
a heater for heating the substrate ;
( a) a process of simultaneously performing a process of supplying the raw material gas to a substrate having recesses formed on its surface and a process of supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying the second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, grow and flow to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate in which the oligomer-containing layer is formed on the surface of the substrate and in the recess, thereby removing the a process of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
A control unit configured to be able to control the source gas supply system, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, the second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, and the heater so as to perform and,
A substrate processing apparatus having
基板に対して第1窒素及び水素含有ガスを供給する第1窒素及び水素含有ガス供給系と、a first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する第2窒素及び水素含有ガス供給系と、a second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
基板を加熱するヒータと、a heater for heating the substrate;
(a)表面に凹部が形成された基板に対して前記原料ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、を同時に行う処理と、(a) a process of simultaneously performing a process of supplying the source gas to a substrate having recesses formed on its surface and a process of supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して前記第2窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、supplying the second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する処理と、at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, grow and flow to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b)前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する処理と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate in which the oligomer-containing layer is formed on the surface of the substrate and in the recess, thereby removing the a process of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
を行わせるように、前記原料ガス供給系、前記第1窒素及び水素含有ガス供給系、前記第2窒素及び水素含有ガス供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、A control unit configured to be able to control the source gas supply system, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, the second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, and the heater so as to perform and,
を有する基板処理装置。A substrate processing apparatus having
基板に対して第1窒素及び水素含有ガスを供給する第1窒素及び水素含有ガス供給系と、a first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する第2窒素及び水素含有ガス供給系と、a second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
基板を加熱するヒータと、a heater for heating the substrate;
(a)表面に凹部が形成された基板に対して前記原料ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第2窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する処理と、(a) a process of supplying the source gas to a substrate having recesses formed on its surface; a process of supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; supplying a nitrogen- and hydrogen-containing gas, and performing a cycle at a first temperature for a predetermined number of times to obtain the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas. A process of forming an oligomer containing an element contained in at least one of the elements on the surface of the substrate and in the recess, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recess. and,
(b)前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する処理と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate in which the oligomer-containing layer is formed on the surface of the substrate and in the recess, thereby removing the a process of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
を行わせるように、前記原料ガス供給系、前記第1窒素及び水素含有ガス供給系、前記第2窒素及び水素含有ガス供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、A control unit configured to be able to control the source gas supply system, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, the second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, and the heater so as to perform and,
を有する基板処理装置。A substrate processing apparatus having
基板に対して第1窒素及び水素含有ガスを供給する第1窒素及び水素含有ガス供給系と、a first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する第2窒素及び水素含有ガス供給系と、a second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system for supplying a second nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して窒素含有ガス、水素含有ガス、および、窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかを供給する窒素及び/又は水素含有ガス供給系と、a nitrogen- and/or hydrogen-containing gas supply system that supplies at least one of a nitrogen-containing gas, a hydrogen-containing gas, and a nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給系と、an oxygen-containing gas supply system that supplies an oxygen-containing gas to the substrate;
基板を加熱するヒータと、a heater for heating the substrate;
(a)表面に凹部が形成された基板に対して前記原料ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、前記基板に対して前記第2窒素及び水素含有ガスを供給する処理と、を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する処理と、(a) a process of supplying the source gas to a substrate having recesses formed on its surface; a process of supplying the first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate; supplying a nitrogen- and hydrogen-containing gas, and performing a cycle at a first temperature for a predetermined number of times to obtain the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas. A process of forming an oligomer containing an element contained in at least one of the elements on the surface of the substrate and in the recess, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recess. and,
(b)前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する処理と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate in which the oligomer-containing layer is formed on the surface of the substrate and in the recess, thereby removing the a process of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
(b)において、in (b)
前記基板に対して前記窒素含有ガス、前記水素含有ガス、および、前記窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかを供給する処理と、a process of supplying at least one of the nitrogen-containing gas, the hydrogen-containing gas, and the nitrogen and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して前記酸素含有ガスを供給する処理と、a process of supplying the oxygen-containing gas to the substrate;
を行わせるように、前記原料ガス供給系、前記第1窒素及び水素含有ガス供給系、前記第2窒素及び水素含有ガス供給系、前記窒素及び/又は水素含有ガス供給系、前記酸素含有ガス供給系、および前記ヒータを制御することが可能なよう構成される制御部と、the source gas supply system, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, the second nitrogen- and hydrogen-containing gas supply system, the nitrogen and/or hydrogen-containing gas supply system, and the oxygen-containing gas supply system a control unit configured to be able to control a system and the heater;
を有する基板処理装置。A substrate processing apparatus having
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する手順と、
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する手順と、
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。 (a) simultaneously performing a step of supplying a raw material gas to a substrate having recesses formed on its surface and a step of supplying a first nitrogen- and hydrogen-containing gas to the substrate;
supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby a step of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
A program that causes a substrate processing apparatus to execute by a computer.
前記基板に対して第2窒素及び水素含有ガスを供給する手順と、supplying a second nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
前記基板に対して前記第1窒素及び水素含有ガスを供給する手順と、supplying the first nitrogen and hydrogen containing gas to the substrate;
を含むサイクルを、第1温度下で所定回数行うことで、前記原料ガス、前記第1窒素及び水素含有ガス、および前記第2窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかに含まれる元素を含むオリゴマーを、前記基板の表面と前記凹部内とに生成し、成長させて、流動させ、前記基板の表面と前記凹部内とにオリゴマー含有層を形成する手順と、at a first temperature for a predetermined number of times to produce an oligomer containing an element contained in at least one of the raw material gas, the first nitrogen- and hydrogen-containing gas, and the second nitrogen- and hydrogen-containing gas on the surface of the substrate and in the recesses, growing and flowing to form an oligomer-containing layer on the surface of the substrate and in the recesses;
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する手順と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby a step of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。A program that causes a substrate processing apparatus to execute by a computer.
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する手順と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby a step of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。A program that causes a substrate processing apparatus to execute by a computer.
(b)前記基板の表面と前記凹部内とに前記オリゴマー含有層が形成された前記基板に対して、前記第1温度以上の第2温度下でポストトリートメントを行うことで、前記基板の表面と前記凹部内とに形成された前記オリゴマー含有層を改質させて、前記凹部内を埋め込むように、前記オリゴマー含有層が改質されてなる膜を形成する手順と、(b) performing post-treatment at a second temperature equal to or higher than the first temperature on the substrate having the oligomer-containing layer formed on the surface of the substrate and in the concave portion, thereby a step of modifying the oligomer-containing layer formed in the recess to form a film in which the oligomer-containing layer is modified so as to fill the recess;
(b)において、in (b)
前記基板に対して窒素含有ガス、水素含有ガス、および、窒素及び水素含有ガスのうち少なくともいずれかを供給する手順と、supplying at least one of a nitrogen-containing gas, a hydrogen-containing gas, and a nitrogen and hydrogen-containing gas to the substrate;
前記基板に対して酸素含有ガスを供給する手順と、supplying an oxygen-containing gas to the substrate;
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。A program that causes a substrate processing apparatus to execute by a computer.
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